26. Піноутворення та його роль в біотехнологічній промисловості. Методи піногасіння.

Оскільки утворення надлишкової піни і заповнення її по кришку є небажаною, бо можуть призводити до намокання фільтрів, що очищають повітря, порушувати умови герметичності та стерильності процесу.

піна дисперсна система, що складається з газу, що є дисперсною фазою і рідини, що є дисперсійним середовищем. Розрізняють сухі і вологі піни. 200-1000 – сухі піни, 1-10 – вологі.

Піни, що утворилися в процесі культивування – вологі, кількість газу мала, більш стабільні і стійкі. На стадіях розробки технологічних досліджень характеризують поживне середовище.

Методи піногасіння: Фізико-хімічні; механічні; аеродинамічні акустичні електричні технологічні

Хімічні: внесення в поживне середовище хімічних речовин, які зв’язують компоненти середовища, які призводять до підвищеного піноутворення або послаблюють пінні плівки.

Вимоги до таких речовин – швидко руйнувати піну або попереджати її утворення, мати поверхневу активність вищу, ніж спінюючи речовини, мати мінімальну розчинність в самому середовищі і паралельно з цим високу розтікаючу здатність по поверхні рідини, ці речовини повинні бути нетоксичними і не бактерицидними; повинні бути інертними до продукту, що синтезується (не взаємодіяти з ним) та бути економічними.

Такі речовини бувають природні (рослинні масла – соняшникове, соєве, арахісове, тваринні жири)

Фізичні: менш поширені, використовують при екстреному застосуванні. Гасіння або руйнування піни струменем гострої пари (на поверхню середовища)- термічне ; гасіння струменем рідини (розбивання); ультразвукові коливання для невеликих об’ємів апарату і піни- акустичні; теоретично – при подачі секундного електричного заряду піна зруйнується- електричні. Обмеження – температурний режим (надалі необхідно понижати температуру) і т. д.

Механічні: встановлення на верхній частині вала мішалки конструкцій, які механічно руйнують піну, якщо вона піднімається (по типу сепаратора – пакет тарілок 5-15 шт. з проміжком одна від одної 1 см, піна піднімаючись кондиціонується і опускається вниз).

Комбіновані: використовують в певних ферментерах або при певному культивуванні. Наприклад поєднання механічних і хімічних методів (на початку вносять мінімальну кількість піногасника + перемішують за допомогою мішалки, а в подальшому змінюють режими перемішування). Також 1. аерація культури може відбуватися дробно (частинами), з проміжками, 2. підвищення вмісту кисню в повітрі, що подається, 3. можна знизити режим стерилізації – як наслідок менше спінення поживного середовища та культуральної рідини.

В усіх виробництвах використовують автоматичні системи піногасіння. На різних рівнях розташовані датчики (внесення хімічного піногасника, фізичних або механічних впливів, вимкнення мішалки, аерації, а талі тиском гаситься).

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

27. Виділення і очистка продуктів біосинтезу:

Культуральна рідина складається з цільового продукту + залишки поживного середовища + сторонні метаболіти клітини.

Для виділення і очистки необхідний певний набір методів. Вибір їх залежить від таких факторів:

1. фізико – хімічні властивості культуральної рідини (густина залежить від продуценту, в’язкість);

2. властивості продукту (термостійкість, хімічна стійкість, хімічна модифікація);

3. вимоги до кінцевої форми продукту (агрегатний стан, форма та ступінь чистоти – кормовий продукт (найменш очищений), технічний продукт (для промислових або сільськогосподарських), технічний більш очищений (для аналізу, харчова промисловість), медичний продукт);

4. технологічний і техніко – економічний показники методів очистки (енергоємність. Продуктивність, технологічність використання).

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------